JPS5836839B2 - 発熱回転筒による加熱装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は電磁誘導によって発生した電流に基づくジュ
ール熱によって発熱する円筒をもって、その内部に収納
した被加熱体を、回転しながら加熱する発熱回転筒によ
る加熱装置に関するもので、前記被加熱体を均一に加熱
することを目的とする。

この発明を図面に基づいて説明すると、円筒１は金属た
とえば炭素鋼のような磁性体或いはアルミニュームなど
から構或されてあり、その周壁２の内部（肉厚部分の内
部）に密閉された環状の室３が周壁２の全長にわたって
形戒されてある。

このような室３をもつ円筒１の形成には、内筒４と外筒
５とをもって形成し、両筒４，５間に室３が形成される
ように、内筒４の外面或いは外筒５の内面に、端部な残
して肉厚を薄く加工してから内筒４を外筒５に嵌合固定
すればよい。

円筒１の両端の中空状の回転軸部６は軸受によって回転
自在に支承され、適当な回転駆動源によって回転される
ようになっている。

円筒１の内部には被加熱体７が収納される。

被加熱体７としては気体，液体或いは粉粒体のような流
動体が挙げられる。

逆に言えば、このような流動体の加熱にこの発明の使用
が適している。

室３内には熱媒８が収納されてある。

熱媒８は後述のようにして発熱する円筒１によって加熱
されて気化する流体であり、たとえば被加熱体を１００
℃附近で加熱する場合は水が、又１５０〜２５０℃附近
で加熱する場合は、沸点が１４０〜２００℃程度の鉱物
油が利用される。

熱媒８は室３内に充満するほど収納してはならない。

加熱中は、円筒１０両端は密閉されるが、被加熱体の種
類によっては開放しておいてもよいし、又一方の回転軸
部６から被加熱体を連続的に投入させ、他方の回転軸部
６から加熱後の被加熱体を連続的に排出するようにして
もよい。

室３は真空にしておくとよくこのときは後記する熱媒８
の気化温度を下げるのに有効である。

円筒１の外周には円筒１を囲繞するように誘導コイル１
０を備えた誘導発熱機構９が設置される。

誘導コイル１０は前記外周より間隙を隔てて配置され又
誘導コイル１０の外側には磁路となる継鉄１１が、誘導
コイル１００両端を橋絡するように配置される。

継鉄１１の両端は円筒１０周壁外周に空隙を隔てて相対
している。

継鉄１１は筒状であってもよいが、図のように複数の棒
状の継鉄１１をもって構成してもよい。

誘導コイル１０，継鉄１１は円筒１のように回転しない
。

したがってこれらは適宜、たとえば固定枠などに固定さ
れる。

以上の構成において、誘導コイル１０を交流電源によっ
て附勢すると、これによって誘起する交番磁束は円筒１
、すなわち内筒４及び外筒５の軸心方向に沿う周壁並び
にこれを橋絡する継鉄１１よりなる閉磁路を交番的に通
る。

ここで円筒１０円周方向に沿う周壁は、円筒１０軸心方
向に向う交番磁束と鎖交する閉回路として働き、したが
ってこの閉回路に２次短絡電流が誘導される。

この誘導電流によって円筒１０周壁にジュール熱が発生
し、これによってこの周壁全体が発熱することになるの
である。

ここで外筒５が発熱すると、室３内の熱媒８が加熱され
、発熱温度が熱媒８の気化温度以上になると、熱媒８は
気化し始め室３内に充満し、室３の温度は均一となる。

気化した熱媒８は内筒４の表面４Ａに接すると、ここで
凝縮熱を発して凝縮する。

凝縮した熱媒８は上記表面４Ａを伝わっていまだ液相状
態にある液相部分に還流する。

上述のように表面４Ａにおいて凝縮熱を発することによ
って内筒４が加熱される。

しかし室３の温度は均一であり、気化した熱媒８は室３
に充満していることにより、凝縮熱による内筒４の加熱
は、その全長にわたって均一に行なわれるようになる。

もちろん内筒４も既述のように誘導電流によるジュール
熱に基づいて発熱しており、したがって内筒４は両者か
ら熱が与えられることになる。

この熱によって円筒４内の被加熱体７が加熱されること
になる。

円筒１、したがって内外筒４，５は回転されるので、被
加熱体７に接する内筒４の周壁部分は連続的に変わって
いく。

すなわちこの周壁部分が被加熱体７に接することによっ
て周壁部分の熱を被加熱体７に与えてこれを加熱する。

回転にともなつてその周壁部分が被加熱体から離れると
、上述のように誘導電流によるジュール熱と凝縮熱とに
よって熱が与えられその温度が上昇する。

そして回転の継続によって再び被加熱体７に接して加熱
する。

以下これを繰返していく。上述のように内筒４は両方の
熱に均一に発熱しているので、被加熱体７の加熱時にこ
れを均一に加熱するようになり、局部的な過加熱は起ら
ない。

以上の説明は、円筒１が比較的低速で回転している場合
であるが、これが高速回転するときは、熱媒８及び被加
熱体７がともに遠心力によって、外筒５の内面の全円周
及び内筒４の内面の全円周にあたかも付着したような状
態で、両筒４，５とともに一体となって回転する。

この場合でも熱媒８は気化し、内面４Ａに接して凝縮し
て内筒４を加熱するが、凝縮した熱媒８は遠心力によっ
て振りとばされて液相部分に還流する。

そして第３図に示すように内筒４の表面４Ａは全周にわ
たって気化した熱媒に接するようになる。

したがって被加熱体７は凝縮熱が与えられている内筒４
にくまなく接するようになるので、この場合でも被加熱
体７は均等に加熱されることになるのである。

以上のように、この発明によれば、円筒を誘導電流に基
づいて発熱させるとともに、この円筒の周壁内に形成し
た室に熱媒を収納し、その凝縮時の凝縮熱によっても温
度を均一に高めるようにしたので、円筒内に収納した被
加熱体を円筒の回転によって均一にかつ高精度に加熱す
ることができ、局部的に過加熱する懸念はこれをもって
一掃し得る効果を奏する。

【図面の簡単な説明】 第１図はこの発明の実施例を示す側断面図、第２図は第
１図のＡ−Ａ線縦断面図、第３図は回転中のシリンダの
縦断面図である。 １・・・・・・筒、３・・・・・・室、７・・・・・・
被加熱体、８・・・・・・熱媒、９・・・・・・誘導発
熱機構、１０・・・・・・コイル、１１・・・・・・継
鉄。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 内部に被加熱体を収納した回転される円筒の外周に
   、その周壁に円周方向に沿って流れる２次短絡電流を誘
   起させる誘導発熱機構を設け、前記円筒の周壁内部に、
   その円周方向に沿う環状の密閉した室を形成し、この室
   の内部に、前記円筒の発熱によって気化する熱媒を収納
   してなる発熱回転筒による加熱装置。 ２ 誘導発熱機構は、円筒をかこむように配置され、交
   流電源によって附勢される誘導コイルと、この誘導コイ
   ルの外側に配置されてあって、誘導コイルが附勢される
   ことによって誘起し前記円筒の周壁なその軸心方向に沿
   って通る交番磁束の閉磁路の一部となる継鉄とから構威
   されてある特許請求の範囲第１項記載の発熱回転筒によ
   る加熱装置。 ３ 室が真空とされてある特許請求の範囲第１項記載の
   発熱回転筒による加熱装置。